化學需氧量檢測影響因素探析

章 超

（南平市延平環境監測站，福建 南平 353000）

關鍵字：化學需氧量檢測；影響因素

引言

化學需氧量（Chemical Oxygen Demand）是指在特定條件下，使用一定的強氧化劑處理樣品時，消耗的氧化劑量，它可以還原水體物質污染指標。需要注意的是，不同物質對同一物質的反應活性可能有所不同。例如，某些分子具有很高的化學反應活性，因此能夠氧化生成大量的產物；而另一些物質則比較穩定，不易被氧化成其他產物。對于同一個化合物而言，同樣會有相同或者類似的反應速率。這就意味著如果實驗所用樣品中所含組分種類越多、配比越高，那么得到的結果也就越準確。此外，化學需氧量也可以用來評估水體中的污染程度。通常情況下，水體中有機物的濃度越高，其化學需氧量也就越高。因此，化學需氧量可以用來判斷水體中是否存在有機污染物，以及其污染程度的大小。對水體中的污染物進行監測和評估，對保護水資源和生態環境具有重要意義。同時，化學需氧量也是水處理過程中常用的指標之一，可以用來衡量水體中有機污染物的去除效果。基于化學需氧量的監測和評估，可以對水資源的合理利用和環境保護工作的開展進行有效指導。

1 化學需氧量的檢測原理

化學需氧量檢測主要是利用水對有機物進行吸附，并產生氧氣和二氧化碳氣體。當被測物中含有某種成分時，由于其結構、性質或含量不同，進而產生各種干擾因素使其不能充分溶解在水中或者吸收不完全，從而導致測定值偏離真實情況[1]。目前，化學需氧量的檢測方法主要為兩種：

（1）酸性高錳酸鉀檢測法是通過高錳酸鉀（KMnO4）在酸性條件下與有機物發生氧化反應來確定水樣中有機物的含量。其方法為先將待測水樣收集并過濾，以去除懸浮物和顆粒物。如果樣品顏色較深，可以進行稀釋處理。然后，向樣品中加入硫酸（H2SO4）或鹽酸（HCl），使樣品酸化到pH值約為2左右。酸化的目的是提供適宜的酸性環境，促進高錳酸鉀與有機物的反應。再將預先制備好的高錳酸鉀溶液緩慢加到樣品中，滴加速度要適中，以避免過量的高錳酸鉀消耗過多的氧氣導致COD值被高估。當高錳酸鉀與有機物發生氧化反應時，高錳酸鉀逐漸消耗，溶液顏色由紫紅色變為淺粉紅色。當溶液顏色變化到淡粉紅色時，表明高錳酸鉀已經完全消耗，這個變化點就是滴定終點。最后，根據高錳酸鉀溶液的用量，可以計算出樣品中有機物的濃度，即COD值。計算公式為COD（mg/L）=（V1-V0）×C×8 000/V2，其中V1為高錳酸鉀滴定液的用量（mL），V0為空白試驗的高錳酸鉀滴定液的用量（mL），C為高錳酸鉀溶液的濃度（mol/L），V2為樣品體積（mL）。

（2）重鉻酸鉀法是一種基于重絡合反應原理進行測定的常見檢測方法。在進行重鉻酸鉀加測時，通常先將待測水樣收集并過濾，以去除懸浮物和顆粒物。如果樣品顏色較深，可以進行稀釋處理，并向樣品中加入硫酸（H2SO4）或鹽酸（HCl），使樣品酸化到pH值約為2左右。酸化的目的是提供適宜的酸性環境，促進重鉻酸鉀與有機物的反應。同時，將預先配制好的重鉻酸鉀試劑（亞硝酸鐵銨溶液）緩慢加入樣品中。重鉻酸鉀試劑與有機物發生氧化反應，產生顯色反應。最后，在指定的反應時間內（通常為2小時），樣品與重鉻酸鉀試劑充分反應。反應過程中，重鉻酸鉀試劑的顏色由黃色逐漸變為棕色。當反應結束后，使用分光光度計或比色計測定重鉻酸鉀試劑的吸光度。吸光度值與COD含量成正比。根據吸光度值，可以利用已建立的標準曲線或相關公式計算出樣品中有機物的濃度，即COD值[2]。

需要注意的是，重鉻酸鉀法與酸性高錳酸鉀檢測法對于某些難降解的有機物可能不敏感或存在一定誤差，因此在實際應用中需要結合其他檢測方法進行綜合分析和判斷。此外，在進行檢測時，還應注意操作規范，避免氧氣泄漏、外界光線干擾或試劑受到氧化而失效，以保證COD檢測結果的準確性。

2 常見的影響因素分析

對于化學需氧量的測定，相較于傳統檢測方法，化學需氧量檢測具有更好的應用效果，但這種技術的要求較高，操作流程更為復雜，目前影響化學需氧量檢測的因素有很多，但總的來說主要包括以下幾點：

2.1 化學試劑

化學試劑是進行化學需氧量測試的重要物質基礎，因此選擇合適的化學試劑對于確保實驗結果的準確性至關重要。試劑選擇是指根據化學需氧量檢測目標選擇合適的試劑，主要考慮試劑的純度。化學需氧量測量要求準確度高、靈敏度強一般認為試劑與溶液中有機物反應、沉淀或絮體時有利于提高測試結果的準確性。試劑中的雜質對測定結果有一定干擾作用，易引起基線漂移而無法準確反應的情況。另外，在化學需氧量檢測過程中要避免使用有機溶劑，以免造成試劑溶解問題。最后在進行化學需氧量檢測時溶液配制要準確。所用到的試劑產品應為同一批號，出自同一廠家，保證其質量統一，以免因試劑偏差引起化學需氧量檢測出現誤差[3]。

2.2 反應時間和溫度

COD檢測通常使用化學氧化法進行，反應時間和溫度的選擇對COD的測定結果影響較大。過短的反應時間可能導致未完全氧化，從而得到低估的COD值；而過長的反應時間則可能導致過度氧化，使COD值被高估。此外，溫度的選擇也會影響反應速率和氧化產物的穩定性，進而影響COD的測定結果。

2.3 儀器設備與環境

化學需氧量測試儀器設備的使用尤為重要。在設備選擇方面，需要選擇符合行業標準的，精密度高、性能穩定可靠的儀器設備。在設備維護方面，需要定期檢查設備的工作狀態，保證設備的正常運轉。其次要定期對化學需氧量檢測儀進行校準，校準時應使用標準溶液，按照儀器說明書進行操作，以確保檢測結果的準確性。此外環境因素如溫度、濕度、氧氣含量等都會對化學需氧量檢測結果產生影響，因此需要在測試時對環境條件進行嚴格控制。總之，只有嚴格控制測定時間和溫度，才能保證測定結果的準確性和可比性。

2.4 試驗用水的環境

在測定水中化學需氧量的過程中，實驗用水是非常重要的因素，將直接影響檢測結果。一般情況下，實驗用水應選擇新鮮的蒸餾水，要注意水中不得含有有機物，避免對檢測實驗造成影響。在選擇實驗用水時，一定要注意新鮮的要求，因為蒸餾水經長時間放置之后，水體自身會受到污染，從而造成檢測數據不準確的問題出現。通過對大量的檢測結果分析可知，在進行化學需氧量檢測的過程中如果使用去離子水，其檢測結果基本上無法體現出交換的有機物質和樹脂溢出物，這就表明去離子水會使檢測結果不全面，失去準確性，所以在檢測過程中嚴禁使用去離子水。要想最大限度地保證結果的準確性，可以使用降低實驗空白組含量的方法，這就需要使用高純水或者超純水來完成化學需氧量檢測。

2.5 工作人員的整體素質

在化學需氧量測試中，工作人員專業素質的高低能夠直接影響測試完成度。優秀的工作人員可以提升化學需氧量檢測工作的效率，同時還可以保證化學需氧量檢測的整體質量。從實驗室角度來講，如實驗工作人員缺乏出色的理論知識和豐富的工作處理經驗，實驗的準確性將會大大降低。另外，試驗人員的工作態度也是直接影響工作效率的重要因素之一。只有工作人員專業素質強、責任心到位、對待檢測試驗堅持嚴肅認真、負責任的態度，才能保證化學需氧量檢測達到理想效果。同時，工作人員還要時刻處理好需氧量測試工作中的細節內容，尤其是在試劑的用量控制以及操作規范等方面，需與標準規范相統一[4]。

2.6 分析方法的選擇

在進行需氧量測試時應選擇合適的分析方法，應充分考慮各種因素，并根據實際情況進行科學論證，才能保證化學需氧量檢測的準確性。試驗時要根據不同的樣品和環境條件，選擇不同的分析方法。

2.7 樣品處理

對于化學需氧量的測定，需要綜合考慮多種因素，包括樣品的保存方式和時間、氧氣含量、樣品的稀釋程度、試劑濃度等等，才能得到準確可靠的測試結果。樣品的質量直接影響到檢測結果的準確性，因此需要采取正確的樣品處理方法，并嚴格控制各個環節的操作流程。樣品的保存時間和方式也會影響化學需氧量測試結果，因此需要采取合適的保存方法，并遵循保存時間的要求，同時樣品保存時需避免太陽直射和高溫。樣品要具有代表性，避免取樣時造成污染或樣品損失。此外，在進行化學需氧量測定時，還需要注意樣品的稀釋程度，樣品濃度過高或過低都會對測試結果產生影響。如果濃度過高，會造成試劑的過量使用，導致測定結果偏高。而濃度過低，則會導致測試結果偏低，這是因為樣品中的有機物質太少，無法完全吸收試劑。此外水樣的預處理也非常重要，對于含有大量雜質的水樣，應進行前處理，如沉淀、過濾，以減少化學需氧量測量誤差[5]。最后應注意的是水質的均化程度也是直接影響化學需氧量實驗的關鍵。因為水質中難免存在一些雜物，通過以往經驗我們發現，這類物質極易導致實驗中對化學需氧量測定結果出現誤判，影響數據的真實性。為此我們在進行化學需氧量檢測時一定要將樣品充分進行均化。

2.8 檢測標準

化學需氧量實驗中不同的檢測標準也會對化學需氧量測試結果產生影響，因此需要根據實際需要選擇適合的檢測標準，并嚴格按照標準進行檢測。總之，化學需氧量檢測具有一定的復雜性和技術難度，需要在各個方面進行綜合考慮和把控，才能得到準確可靠的測試結果[6]。

3 選擇與應用

在選擇化學需氧量檢測方法時，應考慮到試劑的質量因素。要依據不同類型、品牌和規格的試劑所具有的不同性能特點和使用要求，結合化學需氧量試驗需要，根據實際情況進行選擇與應用。在儀器設備的配置上，實驗室應該配備先進的實驗設備和軟件系統，如計算機網絡系統等，同時還要注意合理利用人力資源，確保數據采集和分析的正常運行。另外，實驗室環境是保證實驗室正常運轉并實現結果高精確度的重要基礎。在對實驗室環境條件進行控制的過程中，實驗室內溫濕度必須滿足相應標準，并且要定期對室內空氣質量進行監測[7]。另一方面，因化學需氧量檢測技術是一門相對綜合的學科，涉及多門相關領域的專業知識，為保障數據的準確性和可靠性，實驗室工作人員應該具備相應的知識和技能，所以試驗單位還應做好專業技術人員的培訓工作。除此之外，化學需氧量檢測試驗中，不同的檢測方法有不同的檢出限、靈敏度和準確度，應根據實際需求選擇合適的方法。最后，針對不同類型的樣品有不同的處理方法，應根據樣品特性選擇合適的處理方法，如有機質含量高的樣品需要進行預處理，而廢水樣品則需要進行前處理。在實驗過程中，還應對試劑、樣品和儀器進行質量控制，如使用標準樣品進行檢測，每次實驗前應進行陪標。同時，實驗數據的記錄和分析對于結果的可靠性至關重要，應建立完善的數據體系，并定期進行數據記錄、分析和統計。以上幾個因素都是選擇化學需氧量檢測方法需要重要考慮因素，應予以充分考慮以確保數據的準確性和可靠性[8]。

4 結語

綜上所述，化學需氧量檢測在生態環境監測中發揮著關鍵作用，是一項與生態水資源、食品安全、環境污染問題、醫療事故風險等有關的關乎人民群眾利益的技術手段。近年來，我國化學需氧量檢測技術得到了發展，其已具有良好的適應性，可以有效地滿足對水樣進行檢測分析的要求，但由于在化學需氧量檢測實際操作過程中，容易受到試驗試劑、試驗用水、樣品、外部環境、檢測方法以及人員素質等諸多因素影響，因此我們還需不斷提高認識水平，在進行需氧量檢測時選擇正確的試劑，嚴格執行操作流程，規范操作方法，及時消除檢測環節中諸多不良因素，只有這樣我們才能獲得準確可靠的監測分析結果，保證需氧量測定的準確性和可重復性，更好地維護水環境的健康和人類的生存環境。